Optik

Farben

Farbsehen

  • Kann man Licht zerlegen …
  • … und wieder zusammensetzen?
  • Wie entstehen die Farben beim Fernseher …
  • … und wie beim Malen mit Farben?

Farbsehen

Das Wichtigste auf einen Blick

  • Für dein Farbsehen sind besondere Sehzellen (Photorezeptoren) im Auge  verantwortlich, sogenannte Zapfen.
  • Es gibt drei verschiedene Typen von Zapfen. Ein Typ ist besonders empfindlich für rotes, einer für grünes und einer für blaues Licht.
  • Aus den Anregungen der einzelnen Zapfen komponiert dein Gehirn den Farbeindruck.

Seh- und Nervenzellen

Zapfen und Stäbchen auf der Netzhaut

Die für das Sehen verantwortlichen Sehzellen (Photorezeptoren) werden Stäbchen und Zapfen genannt. Alle Sehzellen sind in der Pigmentschicht der Netzhaut verankert. Bevor das Licht zu den Sehzellen gelangt, muss es jedoch erst die vorgelagerten Schalt- und Nervenzellen durchdringen. Die Sehzellen wandeln die Lichtempfindung dann in Stromimpulse um. Die Impulse werden von den miteinander vernetzten Schalt- und Nervenzellen gefiltert und kombiniert. Das sorgt dafür, dass die Informationsmenge der Sehempfindung auf das Wesentliche reduziert wird. Nur wichtige Information für das Bild werden ans Gehirn gesendet.

Zapfen und Stäbchen haben beim Sehen unterschiedliche Funktionen. Die Zapfen sind ausschließlich für das Sehen von Farbe zuständig. Es gibt im Auge drei unterschiedliche Zapfentypen, die roten, die grünen und die blauen Zapfen. Die Stäbchen hingegen sorgen für das scharfe Sehen kleiner Objekte und reagieren auch bei geringem einfallenden Licht noch sensibel. Daher sind sie besonders beim Sehen in der Nacht wichtig.
Insgesamt ist die Netzhaut nur 0,1 bis 0,5 mm dick.

Farbempfindlichkeit

Empfindlichkeit der Zapfentypen

Die einzelnen Farb-Zapfen sind in verschiedenen Farbbereichen empfindlich. Die Blau-Zapfen nur im violett-blau-Bereich bis zum grünen. Die Rot-Zapfen haben ihre größte Empfindlichkeit im rot-orange, die Grün-Zapfen sehen vor allem grün und gelb und kaum rotes oder blaues Licht.

Je nach Intensität der Anregung der einzelnen Farbzapfen komponiert dein Gehirn eine ganze Fülle von verschiedenen Farben. Werden aber die drei Farbzapfen gleichzeitig etwa gleich stark angeregt, so komponiert dein Gehirn aus dieser Summe von Farben die Farbe Weiß.

Vorsicht: Da zum Beispiel ein gelber Farbeindruck alleine von gelbem Licht, aber auch von einer Mischung aus rotem und grünem Licht, also ganz ohne gelbes Licht, erzeugt werden kann, ist unser Auge kein zuverlässiges Instrument, um die Farbbestandteile von Licht zu bestimmen.

Aufbau der Netzhaut

Netzhaut mit blindem Fleck

Das durch die Augenlinse aufgenommene Bild der Netzhaut zeigt in der Mitte den Ort des schärfsten Sehens (gelber Fleck). Dort befinden sich besonders viele für das Farbsehen zuständige Sehzellen (Zapfen), die hier besonders dicht beeinander liegen. Weiter rechts befindet sich der Blinde Fleck. An dieser Stelle finden sich keine Sehzellen, weder Zapfen noch Stäbchen. Dort laufen aber alle Adern zusammenlaufen und hier endet der Sehnerv, der die Verbindung vom Auge zum Gehirn bildet. Daher wird diese Stelle auch Sehnervkopf genannt. Durch den Sehnerv werden die Reize aller Sehzellen an das Gehirn weitergeleitet. Dein Gehirn setzt dann aus den einzelnen Reizen die Bilder und Farben zusammen, die du wahrnimmst.

Verständnisaufgabe

Wie kommt die Farbwahrnehmung beim Menschen zustande?

Lösungsvorschläge
Lösung

Für das Farbensehen sind die Sehzellen verantwortlich, die Zapfen genannt werden. Jede der drei Zapfentypen ist für eine Lichtfarbe besonders empfindlich. Also müssen die Anregungen aller Zapfen im Auge als Signal durch den Sehnerv an das Gehirn weitergeleitet werden, damit diese dort in ein farbiges Bild mit dem richtigen Farbeindruck umgesetzt werden können.

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